бим технологии. Метод проектирования, основанный на параметрическом моделировании, позволяет совместно использовать созданные цифровые модели с другими членами команды, чтобы добиться совместного успеха
 Скачать 0.89 Mb.
|
|
Информационное моделирование зданий и сооружений (от англ Building Information Modeling (BIM)) — это сложный процесс нового интеллектуального подхода и сохранения всей соответствующей информации о строительстве на протяжении всей фазы жизненного цикла. Он используется для улучшения процесса прогнозирования результатов и создания визуального представления. Важно понимать, что BIM — это не название компьютерной программы или семейства — программ — это именно метод проектирования, при котором учитываются все параметры, связанные с жизненным циклом здания, начиная от затрат на строительство до последующих ежемесячных расходов на электроэнергию. Все эти данные — наряду с ТЭПами и прочими физическими характеристиками — и формируют так называемую информационную модель, в которой изменение одного параметра приводит к автоматическому перерасчету всех остальных. В этом принципиальное отличие BIM от обычной 3D-визуализации. Метод проектирования, основанный на параметрическом моделировании, позволяет совместно использовать созданные цифровые модели с другими членами команды, чтобы добиться совместного успеха. Сотрудничество является фундаментальной концепцией всего процесса BIM. Сотрудничество помогает членам команды преодолеть препятствия. Процесс BIM поддерживает взаимодействие и связь на протяжении всего жизненного цикла здания. Согласно, в традиционном процессе строительства 30% от общей стоимости направляется вникуда, из-за потраченного впустую материала, ошибок координации, отсутствия сотрудничества, неэффективности труда, без оптимизации. Причиной этого является, среди прочего, линейная схема работы и фрагментации отрасли промышленной архитектуры, и ее следует заменить интегрированной системой доставки проекта (Integrated Project Delivery, IPD). В состав команды входят автономные люди, которые сотрудничают для достижения общей цели. Одним из главных качеств BIM-технологий можно выделить следующие положительные факторы: снижение затрат на строительство до 30 %, а также сокращение сроков реализации проекта – до 50 %, сроков строительства – на 10 %, времени проектирования – на 20–50 %, сроков координирования и согласования – до 90 %. Немаловажным фактором является при этом повышение качества проекта, возможность устранения возможных коллизий на всех стадиях проектирования. При этом сокращается время на проверку модели – в 6 раз.  Рисунок 1 - Экономия ресурсов при проектировании BIM-технологий Также можно выделить автоматизирование однообразных и утомительных процессов сложной работы с проектными документами, анализом и экспертизой. К примеру, логичная связь присутствующих в модели элементов: изменение одного из параметров любого объекта строительства приведёт к обновлению рабочих чертежей, 3D-модели, сметы, документов и прочих параметров. Ещё одним бесспорным преимуществом является наглядность 3D-модели будущего здания. Такую модель легко показать заказчику, обратив внимание на любой интересующий элемент. Также именно такие модели способствуют более быстрому и точному изучению проекта специалистами-строителями. Разобравшись, что из себя представляет BIM, необходимо так же сказать об особенностях данного способа проектирования: 1. Одной из главных особенностей BIM является своевременно выявлять ошибки традиционного 2D проектирования, повышение продуктивности команды, сокращение времени на проект 2. Трехмерная визуализация. Возможность 3D-визуализации моделей BIM может принести большую пользу в качестве средства подтверждения работоспособности и демонстрации аспектов самой конструкции, таких как последовательность строительства, логистика, доступ, хранение и безопасность 3. Использование совместной среды BIM позволит существенно экономить время во время предварительного проектирования. координационные проверки также не нужны, поскольку информация, полученная из модели, приведет к меньшему количеству ошибок, что обычно вызвано неточной и нескоординированной информацией  Рисунок 2- Схема достоинств BIM 4. Распределение ресурсов и сокращение отходов. Согласно словам экспертов, в строительной отрасли почти 10% материалов тратятся впустую, а 30% - переработка. Как упоминалось в статьях Articlesbased (2009), проекты строительства очень часто планируются на основе наличия ресурсов, а также других внешних факторов. Благодаря BIM, при планировании строительства 4D, члены команды могут понять объем работы и доступность различных ресурсов для оптимизации ее и рабочей силы 5. С помощью BIM можно заранее рассчитать бюджет каждого этапа строительства и контролировать расходы в режиме реального времени. Технология позволяет не просто построить трёхмерную информационную модель, но и составить точный график строительства 6. Своевременное обнаружение коллизий. BIM коллизии можно разделить на три категории: -Тяжелые столкновения - два элемента занимают одно и то же пространство. -Легкие столкновения - свободное пространство (зазор или допуск), необходимые для сборки установок. -Технологические столкновения проверка последовательности сборки и графика поставки; контрольный номер рабочих и времени, необходимых для завершения этапа строительства. В заключении можно сделать вывод, что BIM это новый виток эволюции строительного проектирования, с безусловными плюсами. Спектр возможностей технологии очень высок. Информационное моделирование предполагает совершенно новый подход к созданию и управлению зданием, в котором будет учтено многое. Все 29 это позволяет избегать возможных переделок в проектировании, сокращать расходы на строительство, а главное экономить время. Развитие BIM в дальнейшем В настоящее время в 80% случаев технология BIM внедряются на этапе проектирования объекта недвижимости, в 15% — используется на этапе строительства и лишь в 5% — при эксплуатации объекта. В дальнейшем будущем рост применения BIM ожидается не только в проектировании, но и в качестве комплексного инструмента и источника информации для отдельных объектов недвижимости. В краткосрочной перспективе применения BIM ожидается уменьшение в моделях dark data, то есть данных, которые не могут быть обработаны и эффективно использованы. Также предполагается более активное использование облачных технологий в т.ч. для создания цифровых двойников. Их внедрение рекомендуют начинать постепенно: с использования на более низких уровнях и под конкретные задачи к полноценной цифровизации процессов. Кроме того, ожидается расширение применения BIM на этапе эксплуатации, то есть объединение ряда систем: базы данных (исполнительные чертежи, BIM—модель, документация), FM (Facility Management – регламенты, периодичность обслуживания, «сервис—деск»), BMS (Building Management System – интеграция 3—мерной модели и показаний датчиков). В долгосрочном периоде в качестве основных направлений развития BIM-технологии выступает масштабирование, то есть переход от использования на отдельных проектах к формированию моделей трубопроводного транспорта нефти и газа. Также важным этапом станет переход на следующий уровень интеграции, который позволит осуществлять управление и контроль проекта заинтересованными сторонами с помощью единой модели по принципу открытого взаимодействия. Очевидно, что трансформационные изменения ждут не только переработку, ведь умные месторождения и заводы — лишь сегодняшний верхний уровень промышленной цифровизации. Завтрашний — это объединение всех элементов производственно-сбытовой сети на общей платформе. Для создания таких экосистем продвинутые игроки нефтегазового рынка уже активно готовят площадки и в добыче, и в переработке, и в сбытовом сегменте, где также создаются интеллектуальные системы мониторинга и комплексного анализа массива данных, поступающих от каждого элемента сети — вплоть до каждой бензоколонки. Очевидно, что это тянет за собой цифровизацию и всех других сфер деятельности нефтяных компаний. Вместе с объединением производственных процессов подключаться к сети будут и люди. Именно это предусматривает концепция Connected Worker («Подключенный работник»), которая предполагает отслеживать местоположение и перемещения работников, обеспечивая их безопасность и эффективную работу. Благодаря носимым устройствам ремонтный и производственный персонал может моментально связаться с экспертами или обратиться к электронной базе данных, чтобы получить точные ответы на возникающие по ходу выполнения работ вопросы. Применение BIM на примере компании «Газпром Нефть» В компании «Газпром Нефть» впервые применили создание информационной модели в рамках проектирования завода комплексной подготовки нефти и попутного нефтяного газа на месторождении Бадра в Ираке. Разработка модели выполнялась в рамках реализации договора «под ключ» компаниями Petrofac (фаза 1) и Samsung Engineering (фаза 2). Особенность данного проекта заключалась в том, что весь проект с самого начала его реализации велся в 3D BIM-модели, причем данное условие было заложено в тендерную документацию. Основой проектирования послужили геодезические данные, на которых создавался генплан объекта. Проработка проекта была разделена на стадии, в рамках которых производились оперативные корректировки и оценка стоимости проекта. Разделение на этапы велось по принципу метода «набегающей волны», при котором на каждой последующей стадии возрастает степень детализации проекта. На первом этапе разрабатывается 30 % 3D модель. На ней показана компоновка основного оборудования, эстакады и трубопроводы большого диаметра (более 250 мм). Оборудование представлено лишь схематично, так как детальная информация габаритных размеров и технических характеристик от поставщиков еще не поступила. На завершении проектирования всех технологических блоков, подрядчик сосредоточен на исправлении выявленных дефектов. По окончанию каждой стадии проектирования заказчик проводит сессию по рассмотрению получившейся модели. В них принимают участие как инженеры управления инжиниринга службы капитального строительства, так и представители службы эксплуатации. Задача последних — убедиться в том, что будет обеспечен беспрепятственный доступ к оборудованию для его обслуживания и демонтажа, что за частую упускается на стадии разработки проекта. По итогам каждого этапа обнаруживались и устранялись замечания. В завершении 3 стадии была сформирована 100 %-ная BIM модель.  Рисунок 3 - Генплан проекта (готовность 30%)  Рисунок 4 - Генплан проекта (готовность 98%) При «выходе» проекта в стадию реализации была создана собственная система документооборота «Армадо». Программа позволяет любому специалисту, задействованному в проекте (с соответствующим уровнем доступа) загружать документы на персональный компьютер или планшет и контролировать как качество проектных решений на стадии проектирования, так и сам процесс реализации в соответствии с последней версией документа (а при необходимости — и предыдущей версии). Изометрические чертежи попадали в цеха укрупнительной сборки на завод в Корею, что позволило до 60% конструкций доставить на площадку в укрупнено-блочном исполнении. Данный принцип ведения работ позволил решить проблему с отсутствием квалифицированных сварщиков в регионе строительства. Опыт Бадры на сегодняшний день проецируется на объектах Крайнего Севера России, в частности в подразделении ООО «Газпром нефть Новый Порт». Уже сегодня одним из критериев отбора подрядных организаций на проектирование в «Газпромнефть-Развитие» становится -возможность разрабатывать проект в BIM-модели. При всех плюсах столь инновационного проектирования, при его внедрении возникают определенные трудности. В первую очередь, это «тяжелый» переход целых проектных организаций на новые программные комплексы, требующий больших временных затрат, вливания новых кадров. Так же проектная документация, разработанная данным методом не может быть сдана в формате BIM-модели, так как попросту отсутствует нормативная база и это противоречит градостроительному кодексу. Сегодня, чтобы пройти экспертизу проекта в виде информационной модели, необходимо сначала подготовить весь перечень плоскостных чертежей в соответствии с постановление Правительства РФ от 16.02.2008 №87, а уже к ним добавить еще и BIM-модель, которая в свою очередь для эксперта может оказаться лишней, в виду отсутствия квалификации для работы с данным видом проектной документации. Когда владение информационным моделированием будет общепринятым (от рядового строителя до чиновника), у того же эксперта при рассмотрении представленного комплекта проектной документации с применением BIM не возникнет множества вопросов, которые он вынужден задавать для уточнения тех или иных данных, имея только плоскостную версию. Это совершенно другой уровень взаимодействия специалистов, вовлеченных в жизненный цикл объекта на всех его стадиях. Так, например, во многих Европейских странах, сдача проекта в данном формате является уже обязательным требованием. Еще один из факторов, это нежелание самих проектных организаций применять современные программные комплексы в виду их высокой стоимости, так, например, стоимость сетевой лицензии на популярный в последнее время комплекс Autodesk Revit 2017 составляет около 300 т.р. на 3 года. Переход целого проектного института на новое ПО может нести значительные экономические затраты. Резюмируя, можно прийти к выводу, что экономический эффект от применения информационной модели значителен, и что не мало важно, экономия имеет место быть не только на стадии проектирования, а на всем жизненном цикле проекта, в том числе и при его эксплуатации. Необходимость данного новшества отмечена в том числе и Минстроем, план внедрения BIM-технологий в сферу строительства был утвержден Минстроем 29 декабря 2014 года. Хотя переход на новый формат проектирования в виде BIM-модели довольно «болезнен» – это произойдет. Так как заказчики, особенно в области нефтегазовой промышленности уже на уровне тендерной документации обязывают выполнять проект в информационной модели, осознавая значительный экономический эффект при реализации проекта. Список литературы ВIM-технологии / Е.Н. Рыбин, С.К. Амбарян, В.В, Аносов, Д.В. Гальцев, Н.А. Фахротов. — BIM - технологии//Известиявузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. – 2019. Айроян З. А. и др. Управление проектами нефтегазового комплекса на основе технологий информационного моделирования (BIM-технологий)// Инженерный вестник Дона. – 2016. Савченко Р. Н. Основные принципы и особенности BIM технологии//Вопросы науки и образования. – 2018. Г.А. Раховецкий, А.Н. Коркишко Информационная модель проекта – как основа оптимизации стоимости на всех стадиях реализации проектов обустройства, на примере компании «Газпром нефть» |